专利名称：电动自行车的驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驱动电路，特别涉及一种电动自行车的驱动电路。
背景技术：
M0SFET是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件，这种器件 不仅兼有体积小、重量轻、耗电低、寿命长等特点，而且还有输入阻抗高、 噪声小、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺稳定等优点，因此大大地扩 展了它的应用范围。
M0SFET即是金属-氧化物-半导体场效应管，基本结构是用金属或多晶 硅作控制栅极，控制栅极电压来调制半导体沟道内的电流大小，在栅极和沟 道之间用薄氧化层来绝缘。因为是用电压控制，所以不需注入输入电流，只 在瞬间对栅电容充电。MOSFET与传统BJT (双极型晶体管)相比，前者是电 压控制型，后者则是电流控制型电压控制型只需在栅极和源极之间施加一 定的电压，就会产生流过源、漏极的电流；而电流型必须在基极和发射极之 间加载一定的电流才能产生流过集电极的电流。由于Trench (沟槽)工艺的 日益成熟，MOSFET的沟道导通电阻越来越小，目前已经做到毫欧级水平，非 常适于低功耗设计中的电源转换及开关。同时M0SFET在单管应用中，与双 极型晶体管一样有各种频率、功率和开关应用的型号，但是M0SFET比BJT 更易驱动，比如CMOS/TTL/光藕/脉冲变压器等等都可用于驱动电路，而其绝 缘栅所具有的高输入阻抗是双极晶体管无法比拟的优势。电动自行车作为一种新型、环保、节能的交通工具，深受大家的喜爱， 每年都保持10%的增长速度，所以安全、系统一致性好、稳定性好、效率高、 成本低等成为了电动自行车系统开发的基本要求。
为了提高的电子产品的电源使用效率，同时需要提供极大的供电电流
(一般达到20-30安培以上)的情况下，电源管理系统中的MOS开关控制管 就不能集成在电源管理芯片之内，只能选择外部扩展功率(Power) M0SFET 或者BJT和外部驱动来实现DC/DC功能。而BJT是电流型控制器件，不容易 驱动，并且自身消耗功率较大， 一般不宜采用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种 电动自行车的驱动电路，该电动自行车的驱动电路采用WNM75N80型NM0SFET，
自身功耗比较小，极大地提高幵关电源效率。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 一种电动自行 车的驱动电路，其实质性特点在于，其包括一驱动模块电路和一 腿0S组， 该驱动模块电路和该丽0S组电性连接，该驱动模块电路包括一高压栅极驱 动器、 一第一电容和一第二电容，该第一电容、该第二电容都和该高压栅极 驱动器电性连接。
其中，该丽0S组包括第一 丽0SFET管和第二丽0SFET管。 其中，该第一 NM0SFET管的源极和第二丽0SFET管的漏极连接。 其中，该第一NMOSFET管的漏极直接与高压电源连接。 其中，该第一 NM0SFET管和第二 NM0SFET管为由沟槽工艺制造的功率 M0SFET管。
其中，该高压栅极驱动器包括一电源端、 一高信号脚和一低信号脚， 该电源端接收外部的电源，该高信号脚和该低信号脚分别接收外部的高、 低脉宽调制信号。
其中，该高压栅极驱动器还包括一上端驱动输出脚、 一上端驱动控制脚 和一下端驱动输出脚，该上端驱动输出脚与第一丽OSFET管的栅极连接，该 上端驱动控制脚与与第一 丽0SFET管的源极连接，该下端驱动输出脚与第二 NMOSFET管的栅极连接。
其中，该第一电容为滤波电容，其位于电源端和接地之间。 其中，该高压栅极驱动器还包括一上端驱动电源脚，该第二电容为自举 电容，该第二电容位于上端驱动电源脚与上端驱动控制脚之间。 其中，该电动自行车的驱动电路为一同步整流降压电路。 本实用新型的积极进步效果在于
1、 电路结构简单，所需外围器件少，适用于大部分开关电源大电流电 源系统中，且自身功耗比较小，极大地提高开关电源效率；
2、 由于采用集成电路芯片控制模式，系统参数的一致性、稳定性较好；
3、 同时采用具有国内公司自主开发的Trench工艺制造的WNM75N80型 NM0SFET，极大地降低了系统生产成本，目前己取得一定的市场认可，具有 很高的实用价值。
图1为本实用新型一实施例的原理框图。 图2为图1的电路原理图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。 图1为本实用新型一实施例的原理框图。如图1所示，本实用新型电动 自行车的驱动电路为一同步整流降压(BUCK)电路，其包括一驱动模块电路 和一NM0S组，该驱动模块电路和该丽OS组电性连接，电源和信号输入分别
向该驱动模块电路提供电源和脉宽调制(P丽)信号。
图2为图1的电路原理图。如图2所示，该驱动模块电路包括一高压栅 极驱动器、第一电容C1和第二电容C2，该高压栅极驱动器采用LM5107型， 其高信号脚HI与低信号脚LI分别接受来自外部的高、低PWM信号，其电源 端VDD连接电源并由该电源供电，该第一电容C1为luF的滤波电容，该第
一电容Cl位于电源端VDD和接地之间。该固0S组包括两个丽0SFET管一-第一 NMOSFET管Nl和第二 NMOSFET管N2，第一 NMOSFET管Nl的源极和第二 NMOSFET管N2的漏极连接，第一 NMOSFET管Nl的漏极直接与高压电源HV 连接，该高压电源HV的电压约为0-60V。该两个NMOSFET管都采用Trench 工艺制造的功率(Power) MOSFET—-丽M75N80型MOSFET管，其漏极和源极 之间的电阻RDS((M)只有几个毫欧，因此自身消耗功率非常小，对提高电源系 统的使用效率，能起到显著作用，而WNM75N80型MOSFET管具有的低开起电 压特性，使得驱动电路变得简单，同时具有安全工作范围大的等优点。 WNM75N80型MOSFET管内部指标Vds的击穿电压大于80V， Id电流为80A， 导通电阻约为9mQ (Vgs=10V)， VGS( )=2.7V(Vds=Vgs， Igs二250uA时)，采 用散热性能极好的T0220封装形式。其中，高压栅极驱动器的上端驱动输出 脚H0与第一NM0SFET管N1的栅极连接,其下端驱动输出脚L0与第二丽0SFET 管N2的栅极连接，其上端驱动控制脚HS与第一 NMOSFET管Nl的源极连接， 其接地脚Vss接地。第二电容C2为一自举电容，其位于高压栅极驱动器的 上端驱动电源HB脚与上端驱动控制HS脚之间，这个自举电路主要给高压栅 极驱动器内的驱动器电路供电。
本实用新型电动自行车的驱动电路的具体原理为首先通过外部系统 提供电源与PWM信号给驱动模块电路，信号经过驱动模块电路传递到第一 函0SFET管Nl和第二 NMOSFET管N2的栅极，控制该两个NMOSFET管的开通 状态，由输出out端产生输出信号控制后续电路工作。而高压栅极驱动器的 高信号HI脚与低信号LI脚接受来自外部控制器的PWM信号。这样整个驱 动部分电路与开关就会工作了，同时外加一个电感与一些电容，再连接一个 电源控制芯片，就组成了一个大功率的同步整流降压电源，其第一丽OSFET 管N1是传输管，起开关作用，用来给后级电感充电，第二腿0SFET管N2的 主要作用是起到在第一 NMOSFET管Nl关断下的续流作用。 综上所述，本实用新型具有以下技术效果1、 电路结构简单，所需外围器件少，适用于大部分开关电源大电流电 源系统中，且自身功耗比较小，极大地提高开关电源效率；
2、 由于采用集成电路芯片控制模式，系统参数的一致性、稳定性较好;
3、 同时采用具有国内公司自主开发的Trench工艺制造的WNM75N80型 NM0SFET，极大地降低了系统生产成本，目前已取得一定的市场认可，具有 很高的实用价值。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应 当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下， 可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由 所附权利要求书限定。
权利要求1、一种电动自行车的驱动电路，其特征在于，其包括一驱动模块电路和一NMOS组，该驱动模块电路和该NMOS组电性连接，该驱动模块电路包括一高压栅极驱动器、一第一电容和一第二电容，该第一电容、该第二电容都和该高压栅极驱动器电性连接。
2、 如权利要求l所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该丽0S 组包括第一 固0SFET管和第二丽0SFET管。
3、 如权利要求2所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该第一 NMOSFET管的源极和第二丽0SFET管的漏极连接。
4、 如权利要求3所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该第一 NMOSFET管的漏极直接与高压电源连接。
5、 如权利要求4所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该第一 NMOSFET管和第二 NMOSFET管为由沟槽工艺制造的功率M0SFET管。
6、 如权利要求1所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该高压 栅极驱动器包括一电源端、 一高信号脚和一低信号脚，该电源端接收外部 的电源，该高信号脚和该低信号脚分别接收外部的高、低脉宽调制信号。
7、 如权利要求6所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该高压 栅极驱动器还包括一上端驱动输出脚、 一上端驱动控制脚和一下端驱动输出 脚，该上端驱动输出脚与第一丽OSFET管的栅极连接，该上端驱动控制脚与 与第一 NMOSFET管的源极连接，该下端驱动输出脚与第二 NMOSFET管的栅极 连接。
8、 如权利要求7所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该第一 电容为滤波电容，其位于电源端和接地之间。
9、 如权利要求8所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该高压 栅极驱动器还包括一上端驱动电源脚，该第二电容为自举电容，该第二电容 位于上端驱动电源脚与上端驱动控制脚之间。
10、如权利要求8所述的电动自行车的驱动电路，其特征在于，该电动 自行车的驱动电路为一同步整流降压电路。
专利摘要本实用新型公开了一种电动自行车的驱动电路，其包括一驱动模块电路和一NMOS组，该驱动模块电路和该NMOS组电性连接，该驱动模块电路包括一高压栅极驱动器、一第一电容和一第二电容。该电动自行车的驱动电路采用WNM75N80型NMOSFET，自身功耗比较小，极大地提高开关电源效率。
文档编号H02M1/08GK201178376SQ200820057169
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者刚 纪, 蒋海林 申请人:上海韦尔半导体股份有限公司